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1、电流的热效应电流的热效应 第十三章第十三章 第节第节生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。生。请举例说明。一、什么是电流的一、什么是电流的热效应热效应？（P99)P99)电流通过导体时，把电流通过导体时，把电能电能转化成转化成内能内能，这个现象叫做，这个现象叫做电流的热效应。电流的热效应。电炉丝通过导线接到电路里，为什么电炉丝热电炉丝通过导线接到电路里，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热得发红，而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?想想议议想想议议二、实验探究：二、实
2、验探究：电流通过导体时产生热的电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？多少跟什么因素有关？【请同学们猜想请同学们猜想】问题：问题：1 1、实验方法？研究、实验方法？研究对象？对象？2 2、本实验探究电流通过导、本实验探究电流通过导体时产生热与什么因素的体时产生热与什么因素的关系？关系？3 3、为什么采用串联？、为什么采用串联？4 4、如何判断电流通过导体、如何判断电流通过导体产生的热量？用什么方法产生的热量？用什么方法？演示实验演示实验实验装置实验装置实验实验1 1、电流通过导体时产生热与电阻的关系、电流通过导体时产生热与电阻的关系（P99)P99)演示实验演示实验实验装置实验装置结论：在电
3、流和通电时间相同的情况下，结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大电阻越大，导体产生的，导体产生的热量越多热量越多。R1=5 R2=10 AI=2I1IAR=5 R=5 R=5 I1实验实验2 2、电流通过导体时产生热与电流的关系（、电流通过导体时产生热与电流的关系（P100)P100)结论：在通电时间和电阻相同的情况下，结论：在通电时间和电阻相同的情况下，电流越大电流越大，导体产生的，导体产生的热量越多热量越多。结论：在电流和电阻相同的情况下，结论：在电流和电阻相同的情况下，通通电时间越长电时间越长，导体产生的，导体产生的热量越多热量越多。实验实验3 3、电流通过导体时产生热与通电时间的
4、关系、电流通过导体时产生热与通电时间的关系实验装置实验装置焦耳（焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用），英国物理学家。用近近 40 年年的时间做了的时间做了 400 多次多次实验，实验，研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验，于验，于 1840 年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦 耳耳Q =I I R t 热量热量 电流电流 电阻电阻 时间时间 J A J A S S公式：公式：意义：意义：单位：单位：焦焦耳耳定定律律电流通电流通
5、过导体过导体产生的产生的热量热量电流的二次方电流的二次方导体的电阻导体的电阻通电时间通电时间成正比成正比内容内容三、焦耳定律三、焦耳定律（P100)Q=I2Rt =(0.6 A)260 W W560 s =6 480 J 一根一根 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V的电源两端，在的电源两端，在 5 min内共产生多少热量内共产生多少热量?答答:在在 5 min 内共产生内共产生 6 480 J 热量。热量。解解:电阻丝中的电流电阻丝中的电流例题例题I=0.6 AUR36 V60 电阻丝产生的热量电阻丝产生的热量思考思考 学过焦耳定律，你能回答这学过焦耳定律，你能回答这一节开始时提出的问题
6、吗？一节开始时提出的问题吗？练习：练习：1.家用电饭锅利用了电流的家用电饭锅利用了电流的_效应。效应。如图如图2是某型号电饭锅内部简化电路图，已知是某型号电饭锅内部简化电路图，已知R055，R11 045，当，当S接接“1”时，电饭锅正常工时，电饭锅正常工作电路中电流是作电路中电流是_A.当当S接接“2”时，通电时，通电1 min产生的热量是产生的热量是_J,通电通电1 min消耗的电能消耗的电能_J 。2.把电动机接入把电动机接入220V的电路中，通过电动机的电的电路中，通过电动机的电流是流是5A，电动机内线圈的电阻是，电动机内线圈的电阻是2,1min内电流通内电流通过线圈产生的热量为过线圈
7、产生的热量为 ，1min内电动机内电动机消消耗的电能耗的电能_J 。思考思考电炉和电风扇通电时，电流电炉和电风扇通电时，电流通过它们时能量的转化情况通过它们时能量的转化情况相同吗？相同吗？1当电流通过导体时，如果当电流通过导体时，如果电能电能全部全部转化为转化为内内能能，那么电流产生的热量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能就等于消耗的电能W，即，即Q=W =UIt=Pt=I2Rt=如：电暖器，电饭锅，电炉子等。如：电暖器，电饭锅，电炉子等。(即纯电阻电路）即纯电阻电路）2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：机的机械能：WQ热热电能电能 内能
8、内能+机械能机械能四、电能与电热的关系四、电能与电热的关系额定电压相同的灯泡，额定功率越额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事二者似乎有矛盾，这是怎么回事?想想议议想想议议答：前者说电阻越小，正常工作时单答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同电压相同；而后者说，电阻越大，单位；而后者说，电阻越大，单位
9、时间内产生的热量越多，前提条件是时间内产生的热量越多，前提条件是电电流相同流相同，两者并不矛盾。所以我们在应，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。用公式时应该特别注意条件。1电热的利用电热的利用利用电热孵化器孵小鸡利用电热孵化器孵小鸡用来加热用来加热电热器的优点电热器的优点:清洁卫清洁卫生，没有环境污染，热效率生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调高，还可以方便地控制和调节温度。节温度。五、电热的利用和防止五、电热的利用和防止（P101)P101)很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电
10、脑如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。运行时要用微型风扇及时散热等等。2电热的危害电热的危害1 1、什么是电流的热效应、什么是电流的热效应(电能电能 内能）内能）2 2、实验探究：电流通过导体产生热量、实验探究：电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关？的多少与哪些因素有关？（U U、I I、t)t)3 3、焦耳定律、焦耳定律(1)(1)内容（内容（2 2）公式（）公式（3 3）物理量的单位）物理量的单位4 4、电能与电热的关系、电能与电热的关系（1 1）W=Q(W=Q(电能全部转化为内能）电能全部转化为内能）(2)WQ(2)WQ（电能不是全部转化为内能
11、）（电能不是全部转化为内能）5 5、电热的利用和防止（举实例）、电热的利用和防止（举实例）同步训练同步训练1.1.一根电阻丝一根电阻丝,若将其两端电压变为若将其两端电压变为原来的原来的2 2倍，通过它的电流变为原来倍，通过它的电流变为原来的的 倍，相同时间内产生的热量变倍，相同时间内产生的热量变为原来的为原来的 倍。倍。242.2.一根电阻丝的阻值变为原来的一根电阻丝的阻值变为原来的2 2倍，倍，如果通过的电流和通电时间不变，则产如果通过的电流和通电时间不变，则产生的热量变为原来的生的热量变为原来的 倍。倍。23.3.如图所示的电路中，电源电压如图所示的电路中，电源电压U=6 VU=6 V，电阻，电阻R R1 1=6=6，电阻，电阻R R2 2=4=4，求：（求：（1 1）只闭合）只闭合S S1 1，R R1 1的功率为多大？的功率为多大？（2 2）只闭合）只闭合S S2 2，通电，通电10 s10 s，R R1 1产生的电热是多少产生的电热是多少？（3 3）当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗）当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗的电功率最大？求出此时的最大电功率。的电功率最大？求出此时的最大电功率。